Sunday Science: межпланетный интернет до Марса

Вопрос: вы бы подписались на миссию до Марса в один конец? Если вы ответили "нет", то вам вопрос: а что если бы на Марсе был интернет? Очевидно, что в этом случае жизнь на красной планете стала бы немного лучше. Но возможно ли это?

Концепция межпланетного интернета впервые возникла в 1998 году. В тот год человек по имени Винт Серф работал над идеей будущего интернета, и у него были все причины на это – Винт был создателем протокола TCP/IP, который позволил передавать данные по сети созданной из миллионов девайсов, которая и составляет интернет.

"В 1997 году я спросил себя, что я должен делать, что потребуется через 25 лет. И после консультации с коллегами в JPL (Jet Propulsion Lab) мы пришли к заключению, что нам потребуется значительно более широкая сеть, чем у NASA или других космических агентств."

И под "широкой" сетью, Серф имеет ввиду как таковую функциональную сеть. Если вы хотите общаться между планетами, то потребуются сетевые протоколы, которые подходят для космических расстояний и множества мешающих сигналов. К примеру, коммуникация между Землей и Марсом может занимать от 4 до 20 минут, в зависимости от положения каждой планеты на орбите. И учтите, что это сигнал лишь в один конец. И это одна из проблем – подключение к сайтам на Земле полагается на IP адреса, которые постоянно меняются. Попытка подключится с 8-минутной задержкой... это просто невозможно. 

Так же есть вопрос коннекта как такового. Дисконнект и обрывы связи являются одной из самых главных проблем связанных с межпланетной сетью. Учитывая то, что существует огромное количество факторов самих планет, добавив сюда расстояние, то стандартный TCP/IP в этом случае махнет ручкой и отправится служить обратно на Землю.

Для борьбы со всеми этими проблемами, Серф разработал платформу, которая учитывает возможные задержки и дисконнекты, назвав ее Desruption Tolerant Networking.

 В основе DTN лежит Bundle Protocol (BP), который выполняет работу схожую с IP. Однако главное различие в том, что если IP полагается на беспрерывный поток информации между девайсами, то BP позволяет информации хранится в виде пакетов при обрыве связи, передавая их далее, когда коннект налажен. Такая техника хранения и передачи позволяет межпланетной сети компенсировать потенциальные проблемы. 

В прошлом году NASA и ESA протестировали DTN и BP, для этого командир МКС на тот момент – Сунита Уилльямс, управлял роботом LEGO расположенным в Германии.

Эксперимент был успешен, но это был лишь первый шаг. DTN был разработан для длительных задержек и прерываний. Коммуникация с поверхностью Земли с орбиты осуществлялась при помощи высококачественного подключения, хотя это и доказало работоспособность идеи.

В результате, хотя теперь у нас есть протокол для создания межпланетной сети, это все же не решает проблему медлительности. Все же ждать 20 минут пока не появится результат – это крайне неприятно. Возможно квантовая телепортация решит эту проблему.